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天文新知

天文學家發現神秘的高能微中子來自於超大質量黑洞

微中子是神秘而難以捉摸的粒子。它們的質量極小且不帶電荷,並且很少與其他物質發生相互作用,因此它們很容易穿過物體甚至整個行星。即便此時,每秒有大約1000億個微中子流過你的大拇指頭(1平方公分)卻感覺不到。最近,一個俄國團隊發現一處微中子的來源:類星體裡的超大質量黑洞!

這項發現從是南極瞬態脈衝天線(ANITA)探測到一些極高能量微中子開始的:ANITA與其他微中子探測器不同,它是懸掛在37,000米高空的氦氣球上的無線電天線陣列,向下偵測超高能量微中子撞擊冰原所產生的無線電訊號。在今年初ANITA發現奇怪的信號,似乎是由微中子所觸發,但能量極高似乎違反物理理論。研究人員也檢視冰立方微中子天文台(IceCube)資料,IceCube則是數千個光電探測器置入南極冰下約1.5公里,偵測微中子與冰層作用後所發出的切倫科夫光。IceCube雖然沒有ANITA敏感,但能提供高能微中子大致方向。在分析IceCube大約50個微中子事件之後,研究小組猜測是明亮類星體所發出。為了證實這想法,他們檢視俄國RATAN-600無線電望遠鏡觀測資料。發現當類星體發生無線電閃焰時,就會檢測到微中子。研究人員認為類星體特別活躍時,會產生伽馬射線爆發並發生閃焰,而伽瑪射線與周圍原子碰撞,也會觸發微中子爆發。由於微中子以接近光速的速度傳播,因此它們幾乎與無線電爆發同時到達地球。因此認為類星體裡的超大質量黑洞就是高能量微中子的源頭。相關論文發表在Astrophysical期刊。(編譯/李瑾)

超大質量黑洞
資料來源:science alert

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